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文档简介

1、导 航 学,朱智勤,主 讲：,(测绘工程专业）,第三章 惯性导航系统,捷联惯导基本算法与误差,捷联惯导系统算法概述,算法：从惯性仪表输出到导航与控制信息,捷联惯导算法的基本内容： 一、系统初始化： 1、给定飞行器初始位置、速度等 2、数学平台的初始对准 3、惯性仪表的校准 二、惯性仪表的误差补偿 三、姿态矩阵的计算 四、导航计算 五、导航控制信息的提取,捷联式惯导计算流程框图(地理坐标系L系）,速度和位置计算,速度计算,位置计算,方向余弦矩阵的微分方程,方向余弦矩阵微分方程及其解,其中,由于陀螺仪直接测得的是载体相对惯性空间的角速度，所以：,导航计算可以得到,有,因此,得,姿态实时计算 概述,

2、姿态矩阵的实时计算,因假定“数学平台”跟踪地理坐标系，因此,所以可得相应的姿态矩阵微分方程：,或四元数微分方程：,注意事项： 1、上述两个方程中的角速度表达式不一样 2、方程第二项较小，计算时速度可以低一些,姿态计算 一、欧拉角微分方程,姿态矩阵的计算,假设数学坐标系模拟地理坐标系,飞行器姿态的描述： 航向角、俯仰角、滚动角,一、欧拉微分方程,从地理坐标系到载体坐标系的旋转顺序： ,方向余弦矩阵：,姿态计算 一、欧拉角微分方程,飞行器相对地理坐标系的角速度：,姿态计算 一、欧拉角微分方程,求解欧拉角速率得,注意事项：当 = 90 度时，方程出现奇点,姿态计算 二、矩阵方程精确解,的精确解（毕卡逼近）：,其中,方向不变时的精确解,九个微分方程求解，计算量大,姿态计算 三、四元数精确解,三、四元数微分方程式及其解,由四元数微分方程式：,对 的处理类似上一节,精确解：,其中：,姿态计算 三、四元数精确解,其中：,姿态计算四、 姿态航向角计算,四、姿态和航向角的计算,根据载体和地理坐标系之间的方向余弦矩阵可确定姿态、航向角,姿态、航向角真值的判断,姿态计算四、 姿态航向角计算,如利

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